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9 : Moment linéaire et collisions

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    Dans cette section, nous développons et définissons une autre quantité conservée, appelée moment linéaire, et une autre relation (le théorème impulsion/moment), qui imposera une contrainte supplémentaire sur la façon dont un système évolue dans le temps. La conservation de la quantité de mouvement est utile pour comprendre les collisions, comme celle illustrée dans l'image ci-dessus. Il est tout aussi puissant, important et utile que la conservation de l'énergie et le théorème de l'énergie travail-énergie.

    • 9.1 : Prélude à la dynamique linéaire et aux collisions
      Les concepts de travail, d'énergie et de théorème travail-énergie sont utiles pour deux raisons principales : tout d'abord, ce sont de puissants outils informatiques qui facilitent l'analyse de systèmes physiques complexes qu'il n'est possible d'utiliser directement les lois de Newton (par exemple, des systèmes avec des forces non constantes) ; et deuxièmement, le l'observation selon laquelle l'énergie totale d'un système fermé est conservée signifie que le système ne peut évoluer que de manière compatible avec les économies d'énergie.
    • 9.2 : Momentum linéaire
      Le momentum est un concept qui décrit comment le mouvement d'un objet dépend non seulement de sa masse, mais également de sa vitesse. Le moment est une quantité vectorielle qui dépend également de la masse et de la vitesse d'un objet. L'unité SI pour la quantité de mouvement est kg • m/s.
    • 9.3 : Impulsion et collisions (partie 1)
      Lorsqu'une force est appliquée sur un objet pendant un certain temps, l'objet subit une impulsion. Cette impulsion est égale au changement d'élan de l'objet. La deuxième loi de Newton en termes de moment stipule que la force nette appliquée à un système est égale au taux de variation de la quantité de mouvement provoquée par la force.
    • 9.4 : Impulsion et collisions (partie 2)
      Comme une impulsion est une force agissant pendant un certain temps, elle provoque une modification du mouvement d'un objet.
    • 9.5 : Conservation de la quantité de mouvement linéaire (partie 1)
      La loi de conservation de la quantité de mouvement indique que la quantité de mouvement d'un système fermé est constante dans le temps (conservée). Un système fermé (ou isolé) est défini comme étant un système dont la masse reste constante et où la force externe nette est nulle. La quantité de mouvement totale d'un système n'est conservée que lorsque le système est fermé.
    • 9.6 : Conservation de la quantité de mouvement linéaire (partie 2)
    • 9.7 : Types de collisions
      Une collision élastique est une collision qui permet de conserver l'énergie cinétique. Une collision inélastique ne permet pas de conserver l'énergie cinétique. L'élan est conservé, que l'énergie cinétique soit conservée ou non. L'analyse conjointe des changements d'énergie cinétique et de la conservation de l'impulsion permet de calculer les vitesses finales en termes de vitesses et de masses initiales lors de collisions unidimensionnelles à deux corps.
    • 9.8 : Collisions en plusieurs dimensions
      L'approche des collisions bidimensionnelles consiste à choisir un système de coordonnées pratique et à diviser le mouvement en composantes le long d'axes perpendiculaires. L'élan est conservé dans les deux sens simultanément et indépendamment. Le théorème de Pythagore donne l'amplitude du vecteur de moment en utilisant les composantes x et y, calculées en utilisant la conservation de la quantité de mouvement dans chaque direction.
    • 9.9 : Centre de masse (première partie)
      Un objet étendu (composé de nombreux objets) possède un vecteur de position défini appelé centre de gravité. Le centre de gravité peut être considéré, de manière approximative, comme la position moyenne de la masse totale de l'objet. Le centre de gravité d'un objet trace la trajectoire dictée par la deuxième loi de Newton, en raison de la force externe nette. Les forces internes d'un objet étendu ne peuvent pas modifier la quantité de mouvement de l'objet étendu dans son ensemble.
    • 9.10 : Centre de masse (partie 2)
    • 9.11 : Propulsion de fus
      Une fusée est un exemple de conservation de l'élan lorsque la masse du système n'est pas constante, car la fusée éjecte du carburant pour fournir de la poussée. L'équation de la fusée nous donne le changement de vitesse que la fusée obtient en brûlant une masse de carburant, ce qui réduit la masse totale de la fusée.
    • 9.E : Moment linéaire et collisions (exercices)
    • 9.S : Momentum linéaire et collisions (résumé)

    Miniature : Une photo d'une sortie de piscine. (CC-SA-BY ; Pas de réponse).